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SISTEMAS AUTOMÁTICOS ANTI-HIELO EN CARRETERAS
Patricio Sepúlveda
SISTEMAS AUTOMÁTICOS ANTI-HIELO
• Introducción a la Tecnología y límites de aplicación.
• Lógica de Operación y Comunicación.
• Detalle de Componentes principales y Sensores utilizados.
• Integración del Sistema a Estructuras y Vías con problemas de congelamiento.
• Ejemplos de Instalaciones.
Definición Anti-hielo se define como la aplicación de químicos descongelantes previo a la formación de hielo. El químico deberá tener la capacidad de permanecer en la superficie para continuar su efecto descongelante y retrasar la formación de hielo. La aplicación oportuna del químico descongelante evitará que el hielo se adhiera a la superficie lo cual facilitará la remoción por medios mecánicos.
Tecnología Objetivos: 1. Evitar que el pavimento se congele. 2. Crear una capa líquida sobre la cual la nieve se deposite. 3. Efectivo ante diversas temperaturas: 0°C a -50°C. 4. Dosificar cantidad de químico anticongelante. 5. Operación autónoma.
Límites de Aplicación
1. Lugares aislados o de difícil acceso
2. Geometría de la carretera 3. Cambio abrupto de temperatura
4. Alta probabilidad de accidentes
5. Importante para la economía del lugar o país 6. Impacto medioambiental
Tecnología
Lógica de Operación y Comunicación
CONTROLADOR
SISTEMA HIDRÁULICO
CASA DE BOMBAS
SISTEMA DE ASPERSION
ESTACION METEOROLÓGICA
SENSORES MEDIOAMBIENTALES
1.TEMPERATURA DEL AIRE
2.HUMEDAD DEL AIRE
3.PRECIPITACION
1.PRESION 2.FLUJO
3.NIVEL DE QUIMICO
1.ACTIVAR VALVULAS
2.VERIFICAR PRESION 3.SUMINISTRO DE 120V
4.SUMINISTRO 28VDC
5.COMUNICACIÓN RS485 COMUNICACION
CELULAR COMPUTADOR
1.CONFIGURACION REMOTA
2.DATOS DE OPERACIÓN
3.ACTIVACION REMOTA
MENSAJES DE TEXTO
1.TEMPERATURA DEL PAVIMENTO
2.CONDUCTIVIDAD DEL QUIMICO
3.PUNTO DE CONGELAMIENTO
SENSORES DE PAVIMENTO
Panel de disyuntores Protección de sobretensión 10 KVA
Panel de comunicaciones de red
Controlador Estación Meteorológica
Detalle de Componentes principales Sobretensión: 48VDC
RS 485
Activación manual
Monitor de nivel y alarmas de estanques
220/110V
Detalle de Componentes principales
41x51x15cm
Computador
Panel de conexiones
Modem telefónico
Fusibles 220V
Interruptor de bomba
GSM Modem
48VDC
Interruptor de Válvula
Detalle de Componentes principales
Sensor de Presión
Válvula de retención
Sensor de Flujo
Válvula de sobrepresión
Regulador de presión
Filtro de 50 micrones
Bomba centrifuga vertical
Detalle de Componentes principales
Motor de 2 a 5 HP
Altura manométrica entre 50 y 300 metros
Motor de 1/4 a 1 HP
Succiona el químico desde el nivel inferior
Detalle de Componentes principales
Sensor de Nivel Ultrasónico Monitores de nivel y activación de alarmas
Temporizador de recirculación
Capacidad de la Casa de Bombas
Tamaño del Camión estanque
4.400 Gal. 5.000 Gal.
10.000 Gal.
Capacidad de la Casa de Bombas
Llenado de los estanques
Alarma visual y auditiva
Detalle de Componentes principales
Repetidor de Señal RS485
Válvula de Aspersión
Conexión de aspersor
Válvula manual de mantención
Detalle de Componentes principales
Verificación de presión
Válvula solenoide
Línea principal
Conexiones: 120V
RS-485
28VDC
Controlador de válvula solenoide Retorno del líquido
Conexión del aspersor
Detalle de Componentes principales
Detalle de Componentes principales
Detalle de Componentes principales
Detalle de Componentes principales
Detalle de Componentes principales
• Captura muestras del liquido presente en el pavimento
• Cuando el pavimento esta seco condensa la humedad presente en el aire
• Congela y descongela artificialmente el liquido. • Registra el punto de congelamiento antes de que ocurra en el pavimento
• Temperatura del pavimento se registra con un sensor remoto
Químico Temperatura
Eutéctica oC (°F)
Concentración Eutéctica
%
Cloruro de Calcio (CaCl2) -51 (-60) 29.8
Cloruro de Sodio (NaCl) -21 (-5.8) 23.3
Cloruro de Magnesio (MgCl2) -33 (-28) 21.6
Acetato de Calcio Magnesio (CMA) -27.5 (-17.5) 32.5
Acetato de Potasio (KAc) -60 (-76) 49
Detalle de Componentes principales
Detalle de Componentes principales
Sensor Activo
Posibilidad de hielo
Seco
Precipitación
Con liquido anti-hielo
Integración del Sistema a Estructuras y Vías con problemas de congelamiento